Международная рабочая группа ученых и инженеров рекомендовала плато Оксия для посадки аппаратов миссии «ЭкзоМарс-2020»

12 Ноя 2018

Рабочий семинар рабочей группы по выбору места посадки проекта «ЭкзоМарс» (ExoMars Landing Site Selection Working Group, LSSWG) состоялся 8–9 ноября в Национальном космическом центре в Лестере (Великобритания). Рекомендация группы будет направлена для рассмотрения в ГК «Роскосмос» и Европейское космическое агентство, и окончательное решение будет принято в середине 2019 года.

От России в LSSWG входят представители Института космических исследований и Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук, Центрального научно-исследовательского института машиностроения и Научно-производственного объединения им. С.А. Лавочкина, где создаётся посадочная платформа для миссии.

В ходе двухдневного семинара члены группы рассматривали два возможных района посадки: плато Оксия (Oxia Planum) и долина Маврта (Mawrth Vallis).

Оба региона расположены севернее экватора около границы высокогорных регионов и низменностей, на расстоянии сотен километров друг друга. Оба интересны для геологов, так как, по имеющимся данным, здесь представлены породы, сформировавшиеся в разное время истории планеты, в том числе во время эпохи «влажного Марса» около 4 миллиардов лет назад. Здесь достаточно много сухих русел. Они сливаются в более крупные по направлению к западу, где расположена более низкая равнина Хриса.

Решающим в выборе именно плато Оксия по словам Хорхе Ваго (Jorge Vago), научного руководителя проекта с европейской стороны, стал тот факт, что плато Оксия, помимо соответствия научным задачам проекта, имеет дополнительные преимущества в виде более благоприятных условий для успешной посадки и более вероятного достижения марсоходом интересных с точки зрения науки районов.

Карта участка на равнине Оксия с обозначенными эллипсами посадки (c) IRSPS/TAS; NASA/JPL-Caltech/Arizona State University
Карта участка на равнине Оксия с обозначенными эллипсами посадки. Цветами обозначены типы поверхности, различные линии обозначают типы кратеров. Фотография поверхности получено с помощью КА Mars Odyssey (НАСА) (c) IRSPS/TAS; NASA/JPL-Caltech/Arizona State University

Собственно район посадки — эллипс размерами 120 на 19 км. Он должен соответствовать сравнительно низкому ландшафту, поскольку более толстый атмосферный слой нужен для безопасности посадки. Ландшафт внутри района не должен представлять существенную опасность для какого-либо этапа миссии. Надо учитывать и типичные скорости ветра и возможность пылевой бури во время посадки.

Предложения по местам посадки второй миссии проекта «ЭкзоМарс» выдвигались с декабря 2013 до февраля 2014 г. Первый семинар по выбору места посадки прошёл в Мадриде в марте 2014 г., его итогом стали четыре района-кандидата. Уже из них в октябре 2015 г. в качестве приоритетной для миссии, стартующей с Земли в 2018 году, было выбрано плато Оксия. Тем не менее, ещё два района: долина Маврта и гряда Арама (Aram Dorsum) — оставались в качестве «запасных».

Когда было принято решение о переносе старта второго этапа проекта на 2020 год, LSSWG снова пересмотрела особенности всех трёх возможных районов посадки. В итоге в марте 2017 г. в списке остались два кандидата: долина Маврта и плато Оксия.

Район посадки на равнине Оксия находится на границе обширной территории, куда «впадают» многочисленные русла каналов. Здесь на поверхность выходят филлосиликаты (глинистые породы), обогащенные железом и магнием. Над филлосиликатами находится слой темного вещества, возможно, вулканического происхождения, которые подвергался эрозии на протяжении только последних 100 миллионов лет. Нижний слой, по имеющимся данным, не претерпевал изменений, связанных с температурным режимом или метаморфизмом.

Вторая часть совместной российско-европейской миссии «ЭкзоМарс» предполагает доставку на поверхность планеты автономного марсохода (разработка ЕКА) с помощью специальной посадочной платформы (разработка НПО им. С.А. Лавочкина). Главная задача марсохода с комплексом научной аппаратуры «Пастер» (Pasteur) — поиск признаков возможной жизни на Марсе и исследование планеты с точки зрения того, насколько она могла быть пригодна для зарождения живых организмов. В числе прочего для этого предполагается пробурить грунт Марса и взять его образцы с глубины около 2 метров.

Посадочная платформа создаётся для решения двух задач. Первая — доставить на поверхность марсоход. Вторая — после того, как марсоход начнёт автономную работу, провести исследования планеты с помощью комплекса научной аппаратуры, который включает 11 научных приборов, компьютер для сбора информации и комплекс телекамер. Главные научные задачи — долговременный мониторинг климата и атмосферы, изучение распределения воды в верхнем слое грунта, исследование летучих соединений в атмосфере и поверхности, мониторинг радиационной обстановки и геофизические исследования внутреннего строения Марса. Головная организация по посадочной платформе — Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, по научной нагрузке посадочной платформы — Институт космических исследований РАН. 

Российские научные приборы также будут работать на борту марсохода «Пастер» — это инфракрасный спектрометр ИСЕМ и нейтронный детектор АДРОН-РМ.

Старт аппаратов намечен на июль 2020 года с космодрома Байконур. Прибытие к Марсу ожидается в марте 2021 года. Для посадки будут использоваться парашютная система, двигатели и амортизаторы.

Как отмечает Даниил Родионов, сотрудник ИКИ РАН и научный руководитель проекта «ЭкзоМарс» с российской стороны, «предложенное место посадки  плато Оксия позволяет успешно выполнить все научные задачи как марсохода, так и  посадочной платформы, кроме того оно благоприятно с точки зрения технических условий для успешной посадки на поверхность Марса».

Глобальная карта Марса, обозначено положение равнины Оксия и долины Маврта — двух "кандидатов" в места посадки аппаратов миссии "ЭкзоМарс-2020" (c) NASA/JPL/USGS Равнина Оксия и долина Маврта на карте с обозначением высоты местности. Места посадки обозначены линиями. Данные о высоте получены с помощью альтиметра на борту КА Mars Global Surveyor (НАСА) (c) NASA/JPL
Карта участка на равнине Оксия с обозначенными эллипсами посадки. Цветами обозначены типы поверхности, различные линии обозначают типы кратеров. Фотография поверхности получено с помощью КА Mars Odyssey (НАСА) (c) IRSPS/TAS; NASA/JPL-Caltech/Arizona State University Равнина Оксия и долина Маврта с возможными местами посадки миссии "ЭкзоМарс-2020" на карте с обозначением высоты местности (c) NASA/JPL

***

Проект «ЭкзоМарс» — совместный проект Роскосмоса и Европейского космического агентства по исследованию Марса, его поверхности, атмосферы и климата с орбиты и на поверхности планеты. Он откроет новый этап исследования космоса для Европы и России.

- Новости проекта «ЭкзоМарс»

Дополнительная информация: 
  1. 09.11.2018 Oxia Planum favoured for ExoMars surface mission Пресс-релиз Европейского космического агентства
  2. Международная рабочая группа по выбору места посадки проекта «ЭкзоМарс»/Landing Site Selection Working Group. Портал Европейского космического агентства
  3. Сайт проекта «ЭкзоМарс»/ExoMars на портале Европейского космического агентства
  4. Сайт проекта «ЭкзоМарс»/ExoMars, поддерживаемый ИКИ РАН